Читайте также:
|
|
Режим работы видеоадаптеров. Современные видеоадаптеры, их технические характеристики. Проблемы цветопередачи. Выбор объема видеопамяти в зависимости от разрешения и количества цветов. Структурная схема современных видеоадаптеров. Основные требования к видеоадаптерам. Принцип действия видеоадаптеров. Стандарты видеосистем. Схемные реализации видеоадаптеров. Режимы работы и соответствующие разрешения видеоизображения. Организация видеопамяти и ее виды.
Мультимедиа
Мультимедиа (multimedia — многосредовость) — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.
Мультимедиа — это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком.
Анимация — это изменение вида, формы, размеров или взаимного расположения объектов на экране, создающее эффект мультипликации.
Появление систем мультимедиа и анимации, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д. Оно подготовлено как требованиями практики, так и развитием теории. Однако, резкий рывок в этом направлении, произошедший за последние несколько лет, обеспечен, прежде всего, развитием технических и системных средств. Это и прогресс в развитии программного обеспечения компьютера, и резко возросшие объем памяти, быстродействие, графические возможности, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков — CD, DVD-ROM и их массовое внедрение.
Мультимедиа предоставляет пользователю потрясающие возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного общения с этим миром, когда пользователь выступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а принимает активное участие в разворачивающихся событиях; причем общение происходит на привычном для пользователя языке - в первую очередь на языке звуковых и видеообразов. Современный мультимедиа-ПК в полном «вооружении» напоминает домашний стереофонический Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-телевизором. Он укомплектован активными стереофоническими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков. Кроме того, внутри компьютера спрятан аудиоадаптер, позволяющий прослушивать чистые стереофонические звуки через акустические колонки с встроенными усилителями.
Понятно, что для поддержания всех этих аппаратных возможностей ПК нужны определенные программные средства, ведь основная проблема, из которой вытекает качество работы мультимедийного компьютера — совместная обработка разнородных данных: цифровых и аналоговых, «живого» видео и неподвижных изображений.
Всем известно, что в компьютере всё данные хранятся в цифровой форме, в то время как теле-, видео- и большинство аудиоаппартуры имеет дело с аналоговым сигналом. Однако выходные устройства компьютера — мониторы и динамики имеют аналоговый выход. Поэтому простейший и наиболее дешевый путь построения первых систем мультимедиа состоял в стыковке разнородной аппаратуры с компьютером, предоставлении компьютеру возможностей управления этими устройствами, совмещении выходных сигналов компьютера и видео- и аудиоустройств и обеспечении их нормальной совместной работы. Дальнейшее развитие мультимедиа происходит в направлении объединения разнородных типов данных в цифровой форме на одной среде-носителе, в рамках одной системы.
Аудиоадаптер
Есть много способов заставить компьютер заговорить или заиграть. Любой мультимедиа-ПК имеет в своем составе плату — аудиоадаптер. Для чего она нужна? С легкой руки фирмы Creative Labs (Сингапур), назвавшей свои первые аудиоадаптеры звонким словом Sound Blaster, эти устройства часто именуются «саундбластерами». Аудиоадаптер дал компьютеру не только стереофоническое звучание, но и возможность записи на внешние носители звуковых сигналов. Дисковые накопители ПК совсем не подходят для записи обычных (аналоговых) звуковых сигналов, так как рассчитаны для записи только цифровых сигналов, которые практически не искажаются при их передаче по линиям связи. Любой звук (музыка или речь) содержатся в памяти компьютера в цифровом виде (в виде самплов) и с помощью DAC трансформируются в аналоговый сигнал, который подается на усиливающую аппаратуру, а затем на наушники илиП колонки.
Стало быть, аудиоадаптер имеет аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), периодически определяющий уровень звукового сигнала и превращающий этот отсчет в цифровой код. Он и записывается на внешний носитель уже как цифровой сигнал.
Цифровые выборки реального звукового сигнала хранятся в памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов)._ Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки, для воспроизведения.
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. Компьютер посылает в звуковую карту нотную информацию, а карта преобразует ее в аналоговый сигнал (музыку).
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -2 |
При поступлении на синтезатор некоторой управляющей информации по ней формируется соответствующий выходной сигнал. Современные аудио-адаптеры синтезируют музыкальные звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM (Frequency Modulation) и с помощью волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ обеспечивает более натуральное звучание. Рассмотрим эти два способа более подробно:
Частотный синтез (FM) появился в 1974 году (PC-Speaker). В 1985 году появился AdLib, который, используя частотную модуляцию, был способен играть музыку. Новая звуковая карта Sound Blaster уже могла записывать и воспроизводить звук. Стандартный FM-синтез имеет средние звуковые характеристики, поэтому на картах устанавливаются сложные системы фильтров против возможных звуковых помех.
Большинство систем, оснащенных FM-синтезом, показывают очень неплохие результаты на проигрывании «компьютерной» музыки, но попытка симулировать звучание живых инструментов не очень хорошо удается. Ущербность FM-синтеза состоит в том, что с его помощью очень сложно (практически невозможно) создать действительно реалистическую инструментальную музыку, с большим наличием высоких тонов (флейта, гитара).
Первой звуковой картой, которая стала использовать эту технологию, был легендарный Adlib, который для этой целей использовал чип из синтеза Yamaha — YM3812FM. Большинство Adlib-совместимых карт (SoundBlaster, Pro Audio Spectrum) также используют эту технологию, только на других, более современных типах микросхем, таких, как Yamaha YMF262 (OPL-3) FM.
Суть технологии Wavetable synthesis (синтеза по таблице волн), состоит в следующем.
На самой звуковой карте устанавливается модуль ПЗУ с «зашитыми» в него образцами звучания настоящих музыкальных инструментов. — сэмплами, а WT-процессор с помощью специальных алгорит мов даже по одному тону инструмента воспроизводит все его остальные звуки. Кроме того, многие производители оснащают свои звуковые карты модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не только записывать произвольные сэмплы, но и подгружать новые инструменты, то есть при этом методе синтеза заданный звук «набирается» не из синусов математических волн, а из набора реально озвученных инструментов — сэмплов. Самплы сохраняются в RAM или ROM звуковой карты. Специальный звуковой процессор выполняет операции над сэмлами (с помощью различного рода математических преобразований изменяется высота звука, тембр, звук дополняется спецэффектами). Так как сэмплы — оцифровки реальных инструментов, они делают звук крайне реалистичным. До недавнего времени подобная техника использовалась только в hi-end инструментах, но она становится все более популярной теперь. Пример популярной карты, использующей WS — Gravis Ultra Sound (GUS). Кстати, управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу.
MIDI-сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе.
В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными «интеллектуальными» музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом. Компьютер посылает на MIDI-интерфейс специальные коды, каждый из которых обозначает действие, которое должен произвести MIDI-устройство (обычно" это синтезатор). Для электронных
синтезаторов обычно указывается число одновременно звучащих инструментов и их общее число (от 20 до 32).
Также важна и программная совместимость аудиоадаптера с типовыми звуковыми платформами (SoundBlaster, Roland, AdLib, Microsoft Sound System, Gravies Ultrasound и др.).
General-MIDI — это основной стандарт большинства звуковых плат. Звуковая плата самостоятельно интерпретирует посылаемые коды и приводит им в соответствие звуковые самлы (или патчи), хранящиеся в памяти карты. Количество этих патчей в стандарте GM равно 128. На РС-совместимых компьютерах исторически сложились два MIDI-интерфейса: UART MIDI и MPU-401. Первый реализован в Sound Blaster's картах, второй использовался в ранних моделях Roland.
Как видно из этого перечня, аудиоадаптер — достаточно сложное техническое устройство, построенное на основе использования последних достижений в аналоговой и цифровой аудиотехнике.
Итак, звуковые платы используются для создания, записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: музыки, речи, различных шумовых эффектов.
В режиме создания звука плата действует, как музыкальный инструмент. Звук, создаваемый при помощи звуковой платы, называют синтезированным.
В режиме записи звука плата производит оцифровку звуковых сигналов для последующий их записи в память компьютера.
В режиме воспроизведения звука плата работает аналогично цифровому аудиоплейеру, преобразуя считанные из памяти цифровые сигналы в аналоговые звуковые.
Функционально плата содержит несколько модулей:
• Модуль для записи и воспроизведения звука; Модуль синтезатора звука;
• Модуль интерфейсов.
Модуль для записи и воспроизведения звука использует для оцифровки аналого-цифровые преобразователи (АЦП), а для обратного преобразования — цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП). На качество звука и в том и в другом случае существенно влияет разрядность преобразователей.
Аналоговый звуковой сигнал меняется АЦП измеряется через строго определенные последовательные интервалы времени (интервалы дискретизации), измеренные значения его амплитуды квантуются по уровню (заменяются близлежащими дискретными значениями сигнала) и идентифицируются соответствующими двоичными кодами.
Разрешающая способность АЦП равна наименьшему значению аналогового сигнала, приводящему к изменению цифрового кода, то есть определяется разрядностью преобразователя, ибо, чем больше разрядность кода, тем больше разных дискретных значений сигнала и, соответственно, меньшие интервалы амплитуды аналогового сигнала можно отобразить этим кодом.
Таким образом, качество оцифровки, а соответственно и последующего звучания оцифрованной аудиоинфрмации при прочих равных условиях зависит от разрядности преобразования и частоты дискретизации. Оцифрованный сигнал записывается в память машины.
При воспроизведении оцифрованного звука в ЦАП двоичные коды заменяются соответствующими им дискретными значениями сигнала для последующего их усиления и воспроизведения через акустическую систему.
В современных звуковых картах по-прежнему применяется частотный синтез звуков (FM-синтез), но это делается в основном в целях обеспечения
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -3
поддержки старых игр; Основным методом синтеза в настоящее время является волновой метод, или, как его enje называют, метод волновых таблиц (WT-синтез).
Возможно,4 это несколько субъективно, и кто-то не согласится, но после первого же сравнения звучания MIDI-инструментов в FM- и WT-вариантах вы безоговорочно решите для себя, что FM-инструменты не стоят того, чтобы тратить на них ваше внимание.
Технические характеристики звуковых плат
Для получения приемлемого качества компьютерного звучания необходимо пользоваться аппаратурой, способной его обеспечить. Число различных моделей звуковых карт составляет несколько десятков. А если учитывать еще и различные версии одних и тех же устройств, то при покупке карты приходится выбирать почти из сотни наименований. Но необходимо помнить, что не всякая звуковая карта способна на большее, чем озвучивание компьютерных игр. Конечно, принадлежность звуковой карты к продукции известных фирм является веской причиной того, что именно ее следует выбрать, это скажется в дальнейшем на надежности работы. Поэтому важно понимать сущность и значение нескольких основных параметров звуковой карты. К таким параметрам относятся, в первую очередь:
Частотная характеристика (Frequency Response), показывающая, насколько хорошо звуковая система воспроизводит звук во всем частотном диапазоне. Идеальное устройство должно одинаково передавать все частоты от 20 до 20000 Гц. И хотя на практике на частотах выше 18000 и ниже 100 может наблюдаться снижение характеристики на величину 2дБ, из-за наличия фильтра высоких/ низких частот, однако считается, что отклонение ниже ЗдБ недопустимо.
Отношение сигнал/шум (S/N Ratio), представляющее собой отношение значений (в дБ) неискаженного максимального сигнала платы к уровню шумов электроники, возникающих на собственных электрических схемах платы. Так как человек вос принимает шум на разных частотах по-разному, была разработана стандартная сетка А-взвешивания, которая учитывает раздражающий уровень шума. Это число обычно и имеется в виду, когда говорят о S/N Ratio. Чем это соотношение выше, тем звуковая система качественнее! Снижение этого параметра до 75 дБ недопустимо.
Шумы квантования — остаточные шумы, характерные для цифровых устройств, которые возникают из-за неидеального преобразования сигнала из аналоговой в цифровую форму. Этот шум может быть измерен только в присутствии сигнала и показывается как уровень (в дБ) относительно максимально допустимого выходного сигнала. Чем меньше этот уровень, тем качество звука выше.
Суммарные нелинейные искажения (total harmonic distortion + noise), отражающие влияние искажений, вносимых аппаратурой усиления звука и шумов, генерируемых самой платой. Он измеряется в процентах от уровня неискаженного выходного сигнала. Устройство с уровнем помех более 0,1 % не может считаться качественным.
Разделение каналов, показывающее, до какой степени левый и правый каналы остаются взаимно независимыми. В идеале разделение каналов должно,быть полным (абсолютный стереоэффект), однако на практике наблюдается проникновение сигналов из одного канала в другой. На качественном stereo-device разделение каналов не должно быть меньше 50 дБ. Динамический диапазон — выраженная в дБ разность между max и min сигналом, которая плата может пропустить. Обычно динамический диапазон измеряется на частоте 1КГц.
Микрофоны
На сегодняшний день микрофон является устройством, предназначенным для записи и ввода звуковой и речевой информации в ПК» что подтверждает даже стандартная программа распространенной операционной системы Windows — Фонограф.
Принцип действия микрофона заключается в преобразовании звуковых колебаний в электрические так, чтобы содержащаяся в звуке информация не претерпевала заметных изменений. Для этого микрофон должен отвечать следующим требованиям:
• при рабочих уровнях звука микрофон должен вырабатывать электрический сигнал, в достаточной мере превышающий уровень собственных электрических шумов;
• вырабатываемый сигнал не должен иметь существенных искажений;
• микрофон должен практически без изменений передавать все звуковые частотные составляющие, содержащиеся в сигнале в пределах частотного диапазона аппаратуры, к которой он подключен.
Микрофоны различаются по способу преобразования колебаний звукового давления в колебания электрические. С этой точки зрения различают электродинамические, электромагнитные, электростатические, пьезоэлектрические, угольные и полупроводниковые микрофоны.
Электродинамические микрофоны делятся на катушечные и ленточные.
К электростатическим микрофонам относятся конденсаторные и электретные, широко используемые в профессиональных целях.
Электромагнитные и пьезоэлектрические микрофоны не получили распространения в звукозаписи из-за узкого частотного диапазона и неравномерной частотной характеристики.
Последние две группы микрофонов — угольные и полупроводниковые — из дальнейшего рассмотрения можно смело исключить, так как принципы их действия не обеспечивают выполнения ни одного из требований, предъявляемых к микрофонам для звукозаписи.
Принципы действия микрофонов различных типов объединяет способ преобразования звуковых колебаний в электрические: мембрана (диафрагма) микрофона воспринимает и передает колебания звукового давления элементу, осуществляющему их преобразование в электрический сигнал.
На звуковой карте можно обнаружить один разъем для подключения микрофона, который имеет лишь один сигнальный контакт. Значит, к звуковой карте можно подключить только один микрофон. Самое интересное, что подавляющее большинство звуковых карт (за исключением нескольких самых дорогих, специально предназначенных для многоканальной записи) имеют по одному микрофонному входу. Хочу обратить внимание на микрофон, который прилагается к современным моделям Sound Blaster. Он так и называется: Creative Microphone. И хотя он имеет неплохие частотные характеристики — диапазон частот от 100 до 16 000 Гц, при неравномерности частотной характеристики ± 4дБ — использовать его для записи музыки не следует. Он может служить средством общения при голосовой модемной связи или источником сигналов для подачи команд компьютеру, но для звукозаписи он имеет слишком много недостатков: легкая подставка без амортизаторов, жесткое крепление к ней микрофона, отсутствие на микрофоне ветрозащиты, короткий кабель.
Но если вы поставили перед собой цель, используя микрофонный вход звуковой карты, сохранить в стереофонической записи реальную акустическую обстановку концертного зала, то этого сделать не удалось бы, используя только стандартный микрофонный вход. Для такой записи
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -4 |
обязательно нужна стереопара микрофонов, которую и используют музыканты и композиторы в стереостудиях, создавая современную компьютерную музыку. Правда, иног-- да для качественной записи требуется не менее двух монофонических микрофонов. Примерами тому могут служить запись певца, аккомпанирующего себе на гитаре, и запись партии акустической ударной установки. Положение не такое уж и безвыходное, как может показаться.
У всех звуковых карт, кроме монофонического микрофонного входа, имеется стереофоническая пара линейных входов. В типовом варианте они служат для подачи на звуковую карту стереосигнала от таких внешних источников, как магнитофон или CD-плейер. Непосредственно подключить микрофоны к ним нельзя, так как чувствительность этих входов недостаточна для восприятия относительно слабых электрических сигналов с выхода микрофона. Но к каждому из этих входов может быть подключен или микрофонный усилитель, или внешний микшер, содержащий микрофонные усилители. В этом случае число микрофонов ограничено лишь числом каналов микшера, что позволит вам осуществить настоящую стереозапись с помощью пары микрофонов.
Акустические системы (колонки)
Акустические системы (колонки) не обязательный, но желательный компонент мультимедийной системы - при их использовании восприятие звуковой информации значительно улучшается.
Компьютерные акустические системы, как правило, уступают специализированным Hi-Fi системам, но качество воспроизведения у них вполне приличное.
Акустические системы бывают пассивные и активные.
Пассивные не содержат встроенного усилителя и могут подключаться к звуковым платам, имеющим собственный усилитель (обычно 4-ватный, по 2 Ватта на канал) и регулятор громкости. Обычно это крохотные «пищалки», полагающиеся только на энергию, мощность и милость звуковой системы компьютера.
Активные оборудованы усилителем и могут подключаться как к линейному выходу звуковой платы, так и к порту USB. В последнем случае звук поступав ет на колонки в цифровом виде, а его декодированием вместо звуковой карты занимается небольшой чип, установленный в самих колонках. Источником пита ния для встроенного в колонки усилителя является внутренний аккумулятор или блок питания, который, в свою очередь, может быть и внутренним и внешним. Кроме регулятора громкости, активные колонки имеют обычно и 3-полосный эквалайзер.
Следует иметь в виду, что к линейному выходу звуковой платы может быть подключен линейный вход усилителя бытового аудиокомплекса.
Основная характеристика колонок - мощность, измеряемая в ваттах. Реальная мощность колонок лежит в пределах 10-50 Вт.
О качестве колонок также свидетельствуют их частотные характеристики. Обычно эта величина лежит в пределах 40-60 Гц, Обратите внимание, что человеческое ухо способно воспринимать сигналы в диапазоне от 20 до 20 000 Гц, а диапазон звучания большинства музыкальных инструментов от 27 до 17 000 Гц. В техническом паспорте колонок указывается, как правило, нижняя граница диапазона, поэтому, предположим, колонок с нижней границей звучания в 50 Гц вполне достаточно для качественного звучания.
Число динамиков в колонке влияет как на громкость и качество звучания, так и на цену колонок: в дешевых - один динамик, в более дорогих - уже два, для высоких и низких частот, а в «крутых» колонках - даже три, с дополнительным динамиком, так называемым «сабвуфером», усилителем низких частот.
Если раньше в основном на рынке преобладали обычные двухколоночные системы, то сегодня, в эпоху трехмерного звука, все чаще можно встретить систему с большим числом колонок (от 3-х до 6-ти). Заметьте, что шестиколоночная система предназначена для воспроизведения DVD-звука, так как звук на видео — пятиканальный, с полным эффектом «погружения». Правда, для подключения такой системы требуется специальная карта-декодер.
Видеокарта (видеоконтроллер)
Видеоконтроллеры (видеоадаптеры) являются внутрисистемными устройствами, вставляющимися в слот AGP материнской платы и непосредственно управляющие мониторами и выводом информации на их экран.
Видеоконтроллер содержит схему управления ЭЛТ, растровую память (видеопамять, хранящую воспроизводимую на экране информацию и использующую поле видеобуфера в оперативной памяти), сменные микросхемы ПЗУ (матрицы знаков), порты ввода-вывода.
Основные характеристики видеоконтроллера: режимы работы (текстовый и графический), воспроизведение цветов (монохромный и цветной, число цветов или число полутонов (в монохромном), разрешающая способность (число адресуемых на экране монитора пикселов по горизонтали и вертикали), емкость и число страниц в буферной памяти (число страниц— это число запоминаемых текстовых экранов, любой из которых путем прямой адресации может быть выведен на отображение в мониторе), размер матрицы символа (количество пикселов в строке и столбце матрицы, формирующей символ на экране монитора), разрядность шины данных, определяющая скорость обмена данными с системной шиной, и др.
Пользователей обычно интересует такой параметр видеокарты, как емкость видеопамяти, которая определяет количество хранимых в памяти пикселов и.их атрибутов.
Разрядность атрибута пиксела, в свою очередь, определяет максимально возможное число полутонов или цветовых оттенков, которые учитываются при отображении пиксела. Например, для отображения 65 тысяч цветовых оттенков (стандарт High Color) каждый пиксел должен иметь 2-байтовую кодировку, а для отображения 16,7 млн цветовых оттенков (стандарт True Cjlor) — 3-байтовую кодировку. Необходимую емкость видеопамяти можно приблизительно сосчитать, умножив количество байт, отпущенных на кодировку цвета каждой точки, на количество пикселов экрана.
Все современные видеокарты оснащены 16 Мбайтами памяти — больше «домашней» видеокарте в двухмерном режиме не требуется.
Однако лишние, дополнительные мегабайты всегда могут использоваться для создания трехмерной графики или в играх — именно в них хранятся «текстуры», которыми обтягивается в играх трехмерный «каркас». Чем больше такой дополнительной памяти, тем лучше будут выглядеть персонажи игр. И именно эти «лишние» мегабайты и составляют основной объем памяти современных видеокарт. Так, видеокарты на
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -5 |
основе популярного чипа NVidia GeF6rce2 используют 32-64 Мбайт оперативной памяти, а гигант Voodoo5 имеет аж 128 Мбайт!
Мы сказали выше о том, что, в принципе, объем памяти ныне не имеет решающего значения. Если вы привередливый пользователь, то можете поинтересоваться типом памяти.
Типы памяти, используемой на видеокартах, ничем не. отличаются от модификаций обычной оперативной памяти. На самых недорогих моделях, как правило, используется память SDRAM (или ее чуть более быстрая графическая модификация SGRAM) со временем доступа 7—8 не. Более совершенные и дорогие модели оснащены быстрой 5—6 не памятью DDR SDRAM.
Кроме того, не забудьте про чип — главный мозговой центр видеокарты — микросхему, ответственную за работу с обычной двухмерной или трехмерной графикой. Иногда память и графический чип на видеокартах раббтают на разной частоте, а иногда — на одной. В любом случае помните — чем быстрее, тем лучше. Например, базовая частота чипа самых популярных видеокарт 2000 г. лежит в диапазоне 166-250 МГц, а частота памяти — от 140 до 180 МГц.
Кстати, и чипсет, и память современных видеокарт можно «разогнать», точно так же, как и обычный процессор. Делается это с помощью небольших программок так называемой «тонкой подстройки» параметров видеокарты (Tweak). Как правило, для каждой платы выпускается своя tweak-программа. Обычно подобным творчеством занимаются программисты-любители, реже эти программки включены в комплект драйверов самими производителями.
Как правило, максимальная величина «разгона» видеокарты не превышает 10 %. При превышении этого порога изображение на экране начинает «сыпаться», компьютер зависает, а сама карта рано или поздно выходит из строя...
На видеокарте также расположен графический преобразователь RAMDAC, превращающий цифровые сигналы компьютера в аналоговые, подающиеся на монитор. Он является не менее важным компонентом любой видеокарты, чем, собственно, графический процессор. И от частоты его работы напрямую зависит качество работы вашей видеокарты.
Разумеется, лучше выбирать видеокарту с более быстрым RAMDAC, особенно если вы собираетесь серьезно работать с графическими пакетами. Или просто играть в требовательные к ресурсам видеокарты игры. Большинство сегодняшних видеокарт имеют RAMDAC с частотой в диапазоне от 250 до 400 МГц.
Видеомонитор
Классификация и характеристики мониторов
Монитор — это устройство вывода текстовой и графической информации на экран; или, можно сказать — устройство отображения визуальной (зрительной информации). Иначе мониторы называют дисплеями, реже — видеотерминалами (обычно так называют монитор, удаленный от других частей компьютера). Монитор является, как было сказано выше, одной из основных частей ПК, и от его характеристик в значительной степени зависит удобство использования компьютера.
Монитор подключается к материнской плате через плату видеоадаптера (видеокарту), а его нормальную работу обеспечивает набор драйверов - специальной программы, поставляемой вместе с монитором. (Заметьте, что драйвера поставляются практически со всеми устройствами — это своего рода «переводчик», который говорит системе, что именно такое устройство (марка, основные характеристики) будет теперь с ней работать.)
Вполне логично, рассматривая мониторы, рассмотреть отдельно их классификацию, разновидности и основные характеристики, не забывая при этом о видеокарте, которую мы рассмотрели выше. Ведь именно от нее, как мы помним, зависят реально получаемые режимы работы монитора. Обратите внимание: именно монитор, видеокарта и драйвера образуют видеосистему персонального компьютера. Мониторы классифицируются по: размерам (по диагонали экрана):
Самым маленьким монитором из представленных на отечественном рынке является монитор размером 9 дюймов (23 см).
Совсем недавно в нашей стране наиболее распространенными были мониторы с диагональю экрана 14 дюймов (35,5 см), хотя сегодня этот стандарт постепенно сменился дисплеями размером 15 дюймов (38 см). Это наиболее удобный размер экрана для обычного рабочего места секретаря. Для мультимедиа-компьютеров рекомендуется размер экрана 17 дюймов.
Мониторы с диагональю экрана 1,9, 20, 21 дюйм (49 см, 51 см, 54 см) применяются, в основном, с издательскими, проектно-конструкторскими и другими сложными графическими программами;
Функциональным признакам — (алфавитно-цифровой или графический):
Алфавитно-цифровой монитор (сегодня, кстати, его нигде не встретишь) может воспроизводить только ограниченный набор символов. Его можно сравнить с дисплеем обычных наручных электронных часов, на котором можно увидеть только цифры и буквы. Сложных картинок на нем не воспроизведешь.
Графические мониторы приспособлены для воспроизведения любой информации: и цифровой, и графической;
По количеству воспроизводимых цветов — (монохромный или цветной):
Монохромный монитор может воспроизводить изображение в каком-то одном цвете с различными градациями яркости. Цветной монитор выдает изображение сразу в нескольких цветах. Их количество может быть от 16 до 16 800 000;
По физическим принципам формирования изображения: на базе электронно-лучевой трубки, жидкокристаллические дисплеи, плазменные (газоразрядные) дисплеи и электролюминесцентные дисплеи.
Мониторы на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) работают по тому же принципу, что и обычные телевизоры: пучок электронов, испускаемый электронной пушкой, моделируется специальными электродами и попадает на экран, покрытый люминофором. Изображение на экране состоит из множества отдельных точек, называемых пикселями. Под действием развертки электронный луч скользит по экрану строка за строкой и формирует изображение.
Жидкокристаллические дисплеи знакомы нам по многочисленным бытовым приборам, они бывают с подсветкой и без подсветки. В жидкокристаллическом мониторе светится не люминофор, а миниатюрный жидкокристаллический элемент, меняющий свои цветовые характеристики под действием подаваемого на него тока. Слой этих чудо-кристаллов, обладающих свойствами и твердых тел и жидкости одновременно, может быть совсем тонким — значит, и толщина мониторов уменьшится до пары сантиметров.
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -6 |
Плазменные дисплеи представляют собой набор газоразрядных ячеек — стоят дорого и их энергопотребление достаточно высокое.
Люминесцентные дисплеи состоят из матрицы активных индикаторов, дающих качественное изображение, но они также очень энергоемкие и дорогие.
Заметьте, что в современных компьютерах наибольшее распространение получили мониторы на базе электронно-лучевых трубок, однако вы можете от дать предпочтение любому из возможных типов мониторов, при этом, в первую очередь, необходимо обратить внимание на основные характеристики дисплеев, а также помнить о тех задачах, которые вы будете решать при помощи своего ПК.
К основным характеристикам мониторов относится разрешающая способность, размер точки покрытия экрана и кадровая частота.
Разрешающая способность — это максимальное количество точек (пикселов), которое данный тип монитора способен воспроизвести по горизонтали и вертикали. Понятно, что чем больше этих точек уместится по горизонтали и вертикали вашего монитора, тем более качественной будет ваша картинка.
Разрешающая способность зависит как от характеристики самого монитора, так, даже в большей степени, от характеристик видеоконтроллера, который предусматривает два режима работы мониторов: текстовый и графический.
В текстовом режиме экран разбивается на 25 строк по 80 позиций в каждой строке (всего 2000 позиций). В каждую позицию (знакоместо) может быть выведен любой из символов кодовой таблицы (ASSII) — прописная или строчная буква латинского или русского алфавита, служебный знак («плюс», «минус», «точка» и т. д.), символ псевдографики, а также графический образ почти каждого управляющего символа (команды). В текстовом режиме каждой позиции на экране соответствует один из 16 цветов фона и один из 16 цветов символа, выведенного в данную позицию.
В графическом режиме изображение формируется мозаикой - совокупностью точек, каждая из которых окрашена в тот или иной цвет. Число возможных цветов каждой точки (палитра) зависит, опять таки, от типа и разрешения адаптера и от объема видеопамяти, отводимой адаптеру.
Надо подчеркнуть, что в текстовом режиме изображение формируется также пикселями, которые образуют и графическую картинку. Только разница в том, что в текстовом режиме программными и аппаратными средствами для каждого символа создается «матрица» пикселей, и она как целое печатается на экране. В графическом же режиме матрица создается для каждого пикселя отдельно, этим и объясняется, что скорость вывода на экран изображения в текстовом режиме гораздо выше, чем в графическом.
От величины разрешающей способности зависит четкость изображения на экране монитора, причем принято считать, что в текстовом режиме мониторы не очень отличаются друг от друга по четкости картинки, а в графическом режиме с ростом разрешения растет и качество изображения.
Ниже приведем типы мониторов для IBM PC с указанием разрешающей способности.
MDA 720 х 350 — алфавитно-цифровой дисплей, 25 строк по 80 символов;
CGA 320 х 200 — цветной графический дисплей;
HGC («Геркулес») 720 X 350 — монохромный графический дисплей;
EGA 640 х 350 — цветной графический дисплей (передача 16 цветов);
VGA 640 х 480 — цветной графический дисплей (передача 16 цветов) и 320x200 (передача 256 цветов);
SuperVGA 800 х 600, 1024 х 768, 1280 х 1024, 1600 х 1200 — цветной графический дисплей (передача 16 800 000 цветов).
Мониторы типов MDA, CGA, HGC и VGA к настоящему моменту устарели, хотя в некоторых странах
еще не сняты с производства. Нам же лучше ориентироваться на мониторы стандарта SuperVGA, или SVGA.
На качество изображения существенное влияние оказывает такой физический параметр дисплея, как размер точки покрытия экрана, или, как говорят компьютерщики, «зерна люминофора». Этот параметр определяет расстояние между точками. Для современных мониторов, находящихся сейчас в продаже, этот параметр варьируется от 0,32 мм до 0,25 мм. Нельзя путать понятия «зерно» и «пиксель». Размер зерна изменить нельзя, а размер пикселя зависит от режима видеоадаптера. Хорошим монитором, достойным Вашего внимания, следует считать дисплей, у которого расстояние между точками не более 0,28 мм (0,28 dpi).
К еще одной важной характеристике мониторов
относится максимальная кадровая частота развертки. От нее зависит хорошая устойчивость изображения и отсутствие мерцания на экране. Чем выше кадровая частота, тем меньше будет «рябить» экран вашего монитора.
Рекомендуется пользоваться мониторами с частотой развертки не менее 85 Гц, это значит, что изображение на экране обновляется 85 раз в секунду. Более низкая частота опасна для глаз — мерцание утомляет и может привести к преждевременной потере зрения.
Обратите внимание, что все важнейшие характеристики монитора между собой напрямую связаны. Изменение одного из параметров повлечет за собой изменение работы другого, например, с уменьшением разрешения, количество поддерживаемых цветов возрастет (как, впрочем, и максимальная частота развертки).
Почти все современные мониторы снабжены специальным цифровым управлением, позволяющим вручную отрегулировать множество параметров:
• Пропорциональное сжатие/растяжку изображения по горизонтали и вертикали. Сдвиг изображения по горизонтали или вертикали.
• Коррекция «бочкообразных искажений» (т. е. таких, когда края изображения на экране слишком выпуклы или, наоборот, вогнуты).
• Трапециевидные и параллелограммные искажения, также связанные с «геометрией» изображения.
• Цветовую «температуру», то есть соотношение основных экранных цветов — красного, зеленого и синего.
Но этого мало! В профессиональных мониторах высокого класса вы сможете найти еще несколько десятков всевозможных настроек и регулировок, многие из которых осуществляются непосредственно из компьютера. Вот почему задняя сторона таких мониторов украшена множеством необычных разъемов, через которые и осуществляется тонкая настройка цветов и параметров изображения. В частности, так называемая «калибровка» — точная подгонка цветов на мониторе под заданные эталоны. Правда, «домашние» мониторы калибровке не поддаются, но вряд ли простому пользователю когда-нибудь потребуется прибегнуть к этой процедуре.
Главное, что должно привлекать ваше внимание в цифровом управлении, — его удобство. Чем меньше кнопок, тем лучше: в большом количестве нетрудно и запутаться.
Краткие рекомендации по выбору монитора и уход за ним
ПЕРИФЕРИЙНЫЕ УСТРОЙСТВА ВТ. Глава 5. Дополнительные аппаратные средства ввода-вывода мультимедийных компьютеров. Страница -7 |
Приобретая монитор, помните, что помимо перечисленных выше параметров у каждого монитора есть и свои индивидуальные характеристики. Поэтому обязательно обратите внимание на:
• Равномерное распределение цветов по всему экрану;
• На яркость картинки изображения;
• На отсутствие скосов картинки по краям экрана;
• • На отсутствие размытости картинки.
Имейте в виду, что грамотные пользователи, прежде чем купить монитор и унести его из магазина домой, просят продавцов протестировать его при помощи какой-либо тестирующей программки, например. «Nokia Monitor Test». Это поможет сразу же, «не отходя от кассы», увидеть все нюансы и недостатки в работе монитора.
При обращении е монитором уже дома или в офисе помните о элементарной технике безопасности при обращений с электроприборами, а также о том, что рекомендуется сидеть перед ним на расстоянии вытянутой руки, так чтобы центр экрана не находился выше уровня ваших глаз.
\Не рекомендуется прямое попадание солнечного света на экран — это будет вас слепить, и вам нужно будет увеличивать контрастность и яркость на экране, что неизбежно приведет к сокращению срока, службы монитора и повысит вашу утомляемость. Работать в полной темноте тоже неправильно. Обязательно должен быть включен фоновый свет. Существует легенда, что обязательно надо покупать защитный экран на монитор, чтобы защитить себя от вредного действия излучений, идущих с экрана. На самом деле сегодня уровень вредных для здоровья гамма лучей, идущих с экрана монитора, ничуть не больше, чем, скажем, с экрана телевизоров период, когда практически все мониторы покрывались защитными экранами, уже в прошлом. Лет пять-шесть назад каких только защитных экранов не было: из обычного стекла, из стекла со специальными добавками, из стекла с поляризующим эффектом, из тонирующего стекла и даже из сетки. Но на практике оказалось, что защитные экраны хоть и защищали от потока излучений, но заметно снижали яркость изображения, давали блики на поверхности экрана. Чтобы улучшить качество, люди стали повышать яркость и контрастность, тем самым повышая автоматически уровень излучения электронно-лучевых трубок. Следовательно, польза от защитного экрана сводится к нулю.
Мониторы, выпускаемые сегодня, проходят жесткий контроль на уровень радиации. В мире существуют стандарты, например, европейский стандарт MPR—II, после проверки на который, на корпусах, коробках для упаковки и в технической документации ставят сокращенно LR (Low Radiation), что расшифровывается как «низкая радиация». Для пользователя это значит, что своего рода защитные устройства уже вмонтированы в монитор.
Для того чтобы монитор служил долго, оправдывая свою цену (которая, кстати, составляет примерно треть цены всего компьютера), помните простые правила ухода, за ним:
1. Не накрывайте монитор никакими вещами, во время работы не кладите на него книги и листы бумаги — это может вызвать перегрев монитора и выход его из строя;
2. Протирайте экран специальной чистящей жидкостью или салфетками для ухода за теле- и видеооптикой, а ни в коем случае не спиртом, водкой или, не дай бог, бензином или ацетоном — в лучшем случае на экране будут безобразные разводы, а в худшем — чувствительное экранное покрытие будет безвозвратно испорчено;
3. Следите, чтобы монитор не стоял рядом с батареей или другими нагревательными приборами — ему и так «жарко от работы»
4. Стирайте периодически с монитора пыль, желательно неворсистой тряпкой, а если вы пока не собираетесь им пользоваться, то лучше прибрести специальный защитный чехол и накрывать им монитор — запыленные внутренние детали монитора гораздо хуже работают.
И самое важное. ЗАПОМНИТЕ: все операции по уходу за монитором можно производить только при отключенном питании, а ни в коем случае не во время работы монитора.
КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 48 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |